馬文鑫

摘 要：隨著我國(guó)城市的不斷發(fā)展，在城市的發(fā)展中，人們已經(jīng)越來(lái)越重視生活的舒適性，對(duì)居住的環(huán)境有著加高的要求，除了生活的舒適性，人們也追求生活的健康性，室內(nèi)的熱水供應(yīng)、采暖和空調(diào)一定要完善。現(xiàn)在城市的供熱事業(yè)在不斷的發(fā)展，城市集中供暖是現(xiàn)代城市供暖的主要方式，這種方式在使用的過(guò)程中，主要是以熱電聯(lián)產(chǎn)作為集中供熱的主要方式，這樣對(duì)城市集中供暖主干系統(tǒng)的優(yōu)化研究有著重要的意義。

關(guān)鍵詞：城市集中供暖；主干系統(tǒng)；優(yōu)化研究

供熱系統(tǒng)是比較復(fù)雜的，涉及到的內(nèi)容比較多，我國(guó)現(xiàn)在實(shí)行的是集中供熱的系統(tǒng)，這一系統(tǒng)在使用的過(guò)程中還面臨著很多的問(wèn)題，因此現(xiàn)在實(shí)行的供熱系統(tǒng)處理一次網(wǎng)布局之外，還進(jìn)行了換站容量的優(yōu)化。供暖系統(tǒng)主要是由熱源、熱力交換站、一次主干網(wǎng)和二次配熱網(wǎng)構(gòu)成的，在城市集中供暖主干系統(tǒng)優(yōu)化的過(guò)程中扮演著重要的角色，為城市供暖做出了貢獻(xiàn)。

1 供暖系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.1 熱源優(yōu)化

集中供暖系統(tǒng)在熱源優(yōu)化的過(guò)程中，需要從兩個(gè)方面進(jìn)行，一方面是將熱源當(dāng)做供熱系統(tǒng)的一個(gè)重要的組成部分，如果從宏觀的家督來(lái)看，就需要從熱源的容量、位置和類型上進(jìn)行定性分析，以便于得到系統(tǒng)優(yōu)化的熱源參數(shù)，使這些參數(shù)滿足供暖系統(tǒng)的要求。另一方面就是將熱源當(dāng)做一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，從獨(dú)行性來(lái)看，應(yīng)該按照熱負(fù)荷的設(shè)備和基本特性確定功率的具體級(jí)別，功率的級(jí)別確定之后，就可以將熱源內(nèi)部設(shè)備的組合方式確定好，不斷的提高優(yōu)化熱源系統(tǒng)。

1.2 一次網(wǎng)的優(yōu)化

在進(jìn)行一次網(wǎng)優(yōu)化的時(shí)候，也可以分兩個(gè)方面進(jìn)行分析：一個(gè)方面是熱網(wǎng)的優(yōu)化布置，這一方面的研究需要從工程技術(shù)的角度出發(fā)，使用一些技術(shù)措施進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)。另一個(gè)方面就是進(jìn)行熱網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要結(jié)合經(jīng)濟(jì)性，在滿足供暖系統(tǒng)用水的情況下，對(duì)于一次網(wǎng)的參數(shù)一定要合理的設(shè)計(jì)，例如泵的揚(yáng)程、管段的管徑等，這些因素都影響著參數(shù)的設(shè)計(jì)工作，這樣才能能夠使城市集中供暖系統(tǒng)的費(fèi)用達(dá)到最低。

1.3 換熱站容量的優(yōu)化

要想將換熱站容量?jī)?yōu)化好，就要明確供熱系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法，按照資金的時(shí)間來(lái)計(jì)算，可以分為兩種：一種是動(dòng)態(tài)法，另一種就是靜態(tài)法，但是靜態(tài)法沒(méi)有考慮到資金的使用情況，對(duì)資金的利用還存在著一些問(wèn)題，而且沒(méi)有考慮到時(shí)間的價(jià)值，這一最大的缺陷使靜態(tài)法無(wú)法在城市集中供熱系統(tǒng)中被使用。一般被使用的都是動(dòng)態(tài)法，動(dòng)態(tài)法可以分為計(jì)算期內(nèi)總費(fèi)用法和現(xiàn)值法，前一種方法是將計(jì)算期內(nèi)的總費(fèi)用與初期投資的費(fèi)用進(jìn)行折算，具體的折算到某一個(gè)基準(zhǔn)年，主要的特點(diǎn)就是可以反應(yīng)出集中供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)，將運(yùn)行費(fèi)用和初期的投資全部都考慮到經(jīng)濟(jì)的評(píng)價(jià)中，將時(shí)間價(jià)值很好的應(yīng)用，這樣在計(jì)算的時(shí)候，是比較客觀、科學(xué)的，在函數(shù)計(jì)算上也比較有利。

2 城市集中供熱子系統(tǒng)分析

2.1 熱源分析

現(xiàn)在的供熱系統(tǒng)熱源使用的主要是材料，這些材料包括：燃?xì)?、燃煤和燃油、空氣、水、土地和電能，這些因素都影響著熱源的選擇，在進(jìn)行熱源選擇的時(shí)候，一定要結(jié)合我國(guó)能源的消費(fèi)情況進(jìn)行具體的分析。我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)使用的熱源都是煤，煤在我國(guó)供暖系統(tǒng)中占有很大的比重，在使用的過(guò)程中，一定要根據(jù)我國(guó)的國(guó)情出發(fā)，從能源技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益這幾個(gè)角度出發(fā)，進(jìn)行綜合性的評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上，將集中供熱的熱源選擇好。通過(guò)調(diào)查可以知道，我國(guó)能源的格局還是以煤為主，這一格局在全國(guó)的范圍內(nèi)，使用的供暖模式是區(qū)域鍋爐房和熱電聯(lián)產(chǎn)相結(jié)合的方式，這樣的方式在整個(gè)供暖系統(tǒng)中扮演著重要的角色，也是供暖系統(tǒng)中的首選方式。

2.2 熱力站定容分析

換熱站在集中供暖系統(tǒng)中是極為重要的，現(xiàn)在我國(guó)有很多的熱力站設(shè)計(jì)容量都是利用以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定的，這樣的方式缺乏科學(xué)的支撐，而且熱力站容量和地價(jià)、建筑密度、地形有著緊密的關(guān)系，極容易出現(xiàn)大量浪費(fèi)的現(xiàn)象，在定容的時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)撐死你偏大或者是偏小的現(xiàn)象，因此在進(jìn)行熱力站定容的時(shí)候，一定要綜合考慮各個(gè)方面的因素，這樣才能夠保證各個(gè)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。

2.3 一次網(wǎng)布局分析

一次網(wǎng)在供暖系統(tǒng)中扮演著重要的角色，如果沒(méi)有將供暖系統(tǒng)中的一次網(wǎng)布局好，就會(huì)出現(xiàn)資金浪費(fèi)的現(xiàn)象。一次網(wǎng)的投資在整個(gè)供熱系統(tǒng)中都是非常重要的，大約占了15%，從整體上來(lái)看，需要考慮熱損失費(fèi)用、管材費(fèi)用、保溫層的造價(jià)、泵送能耗的費(fèi)用，這些方面都影響著一次網(wǎng)的布局，需要進(jìn)行整體上的優(yōu)化。一次網(wǎng)的主要任務(wù)就是進(jìn)行熱介質(zhì)的輸送，也就是高溫的熱水或者是熱蒸汽，一次網(wǎng)使用點(diǎn)來(lái)表示一個(gè)具體的對(duì)象，使用點(diǎn)和點(diǎn)之間的連線進(jìn)行特定關(guān)系的表示，在這樣的情況下，就可以形成閉合的路徑，這些閉合的路徑比較復(fù)雜。一次網(wǎng)需要與熱力站進(jìn)行連接，確定水流的方向，這樣在使用的過(guò)程中，可以明確布局的方向，將熱源與熱力站進(jìn)行整體的聯(lián)通。

3 城市集中供暖系統(tǒng)優(yōu)化

3.1 一次網(wǎng)優(yōu)化原則

城市集中供暖系統(tǒng)中的一次網(wǎng)是施工比較復(fù)雜、投資最多的一部分，在進(jìn)行供熱系統(tǒng)分析的過(guò)程中，一定要結(jié)合供熱的外網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)路的形式保證供熱系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性和可靠性，在經(jīng)濟(jì)效益上也有著很大的影響。供熱管網(wǎng)在布置的過(guò)程中，必須要根據(jù)相關(guān)的原則來(lái)布置，這一原則就是經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性和環(huán)境影響小的原則進(jìn)行一次網(wǎng)的布置，一次網(wǎng)在施工的過(guò)程中會(huì)涉很多的內(nèi)容，有著復(fù)雜性，因此在進(jìn)行供暖系統(tǒng)一次網(wǎng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要根據(jù)相關(guān)的原則進(jìn)行。

3.2 換熱站定容優(yōu)化

換熱站定容的因素有多，一定要經(jīng)濟(jì)合理的確定換熱站的規(guī)模，換熱站規(guī)模不能過(guò)大或者過(guò)小，過(guò)大會(huì)造成換熱站運(yùn)行人員管理上的不便，過(guò)小會(huì)增大熱網(wǎng)管理部門對(duì)換熱站一次管理的繁雜程度。換熱站規(guī)模選擇的影響因素很多，比如建筑的平面布置、建筑類型、建筑密度，熱網(wǎng)一次網(wǎng)、二次網(wǎng)類型、布置和敷設(shè)方式，換熱站內(nèi)管道、設(shè)備的選擇和布置、熱源，位置以及干線比摩阻和有關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)材料、設(shè)備價(jià)格、安裝費(fèi)用、熱價(jià)、電價(jià)等。而在具體工程中，上述因素中的許多項(xiàng)都是已知的或者可以事先確定的，問(wèn)題就被簡(jiǎn)化成換熱站規(guī)模的選擇僅與該換熱站供熱小區(qū)占地面積建筑類型、建筑密度己知和干線平均比摩阻有關(guān)。

結(jié)束語(yǔ)

本文以城市集中供熱主干管網(wǎng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，針對(duì)熱網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)面臨的管網(wǎng)布局、換熱站定容這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了深入探討，針對(duì)熱網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)面臨的管網(wǎng)布局、換熱站定容這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了優(yōu)化分析，為城市供暖系統(tǒng)的優(yōu)化做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]雷昊.論城市供熱管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].文摘版：工程技術(shù)， 2015（29）：279-279.

[2]陳興旺.淺談我國(guó)集中供熱管網(wǎng)中存在的問(wèn)題及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究：電子版， 2015（20）.